Магнитное поле

Размещено на http://www.allbest.ru/

Магнитное поле - это особый вид материи, специфической особенностью которой является действие на движущийся электрический заряд, проводники с током, тела, обладающие магнитным моментом, с силой, зависящей от вектора скорости заряда, направления силы тока в проводнике и от направления магнитного момента тела.

Электромагнитное поле излучается заметным образом не только при колебании заряда, но и при любом быстром изменении его скорости. Причем интенсивность излучения волны тем больше, чем больше ускорение, с которым движется заряд. Векторы Е и В в электромагнитной волне перпендикулярны друг другу п перпендикулярны направлению распространения волны. Электромагнитная волна является поперечной.

Индикаторы электромагнитного поля

Индикаторы электромагнитного поля позволяют выявлять закладные устройства, внедрённые в выделенные помещения и на объекты информатизации и использующие для передачи информации радиоканал, а также диктофоны и устройства скрытой видеозаписи.

Принцип действия индикаторов электромагнитного поля основан на интегральном методе измерения уровня электромагнитного поля в точке их расположения. В состав типового индикатора поля входят: фильтр высокой частоты, усилитель высокой частоты, диодный детектор, усилитель постоянного тока с логарифмической зависимостью коэффициента усиления, звуковой генератор с изменяющейся частотой и устройство индикации уровня входного сигнала.

Принцип работы такого индикатора состоит в следующем. Сигнал, наводимый в антенне, через фильтр высокой частоты поступает на широкополосный апериодический усилитель, нагрузкой которого служит эмиттерный повторитель, а затем - на диодный детектор. Высокочастотные составляющие фильтруются RC-фильтрами, а низкочастотный сигнал поступает на усилитель постоянного тока, коэффициент усиления которого определяется сопротивлением резистора в цепи отрицательной обратной связи. Чувствительность индикатора регулируется изменением сопротивления резистора на выходе эмиттерного повторителя. С выхода усилителя сигнал поступает на устройство индикации уровня сигнала и звуковой генератор. Звуковой генератор формирует прямоугольные импульсы, частота следования которых возрастает с увеличением напряжения на выходе усилителя постоянного тока. Прямоугольные импульсы преобразуются пьезокерамическим преобразователем в звуковые. Таким образом, при увеличении уровня входного сигнала происходит повышение тональности звукового сигнала. Относительный уровень входного сигнала отображается на стрелочном, жидкокристаллическом или световом индикаторе.

Световые индикаторы выполняют в виде линейки из 4-12 светодиодов, каждый последующий из которых загорается при повышении уровня входного сигнала на определённую величину, как правило, в соответствии с логарифмической шкалой. Яркость свечения светодиодов или поддерживается постоянной, или увеличивается при повышении уровня входного сигнала. Светодиоды могут быть одного или разных цветов. При использовании светодиодов разного цвета последние 2-4 диода, как правило, выбираются красного цвета.

На жидкокристаллическом индикаторе относительный уровень сигнала отображается в цифровом виде или на - сегментной линейке, при этом очередной сегмент загорается при повышении уровня сигнала на некоторую величину. Нулевой относительный уровень сигнала устанавливается оператором с помощью регулятора чувствительности индикатора или автоматически при калибровке прибора.

Большинство современных индикаторов поля оборудуются блоком измерения частоты сигнала. В основу работы такого блока положен принцип «захвата» частоты радиосигнала с максимальным уровнем и последующим анализом его характеристик микропроцессором.

икропроцессор производит запись сигнала во внутреннюю память, цифровую фильтрацию, проверку на стабильность и когерентность сигнала и измерение его частоты. Значение частоты в цифровой форме отображается на жидкокристаллическом экране. Приборы, у которых измерение частоты сигнала является основной функцией, а относительного уровня сигнала - дополнительной, часто называют радиочастотомерами. По сравнению с индикаторами поля они имеют большую точность измерения частоты сигнала.

К основным параметрам и характеристикам, определяющим эффективность индикаторов поля при поиске ЗУ, можно отнести:

· частотный диапазон;

· чувствительность индикатора;

· динамический диапазон измерения уровня входного сигнала;

· диапазон регулировки относительного нулевого уровня сигнала; чувствительность частотомера;

· диапазон регулировки чувствительности индикатора.

Частотный диапазон является одной из основных характеристик индикатора поля, определяющих его возможности по поиску Зу. Нижняя частота диапазона определяется главным образом граничной частотой фильтра высоких частот и, как правило, находится в пределах 30 - 50 МГц. Верхняя частота диапазона во многом зависит от характеристик антенны, входного каскада и диода детектора и составляет от 2,5 до 8,0 ГГц. Некоторые индикаторы поля способны принимать сигналы в диапазоне до 14 ГГц и более.

Для повышения верхней границы частотного диапазона в некоторых индикаторах поля сигнал с антенны подаётся непосредственно на диодный детектор.

Например, в индикаторе поля наведённые в антенне высокочастотные сигналы поступают на вход устройства, которым является точка соединения двух последовательно включённых диодов Шоттки, при этом анод первого диода соединён с инвертирующим входом операционного усилителя, а катод второго подсоединён к заземляющей шине. Протекающий по диодам ток определяет напряжение на выходе операционного усилителя, а коэффициент передачи схемы регулируется сопротивлением цепи отрицательной обратной связи. Верхняя частота такого индикатора поля зависит от характеристик диодов и составляет более 10 ГГц.

Чувствительность индикатора поля определяет предельные возможности по обнаружению сигналов, то есть максимальную дальность обнаружения Зу. Эта характеристика важна при поиске ЗУ в местах с относительно низким уровнем фонового излучения. Например, при чувствительности индикатора поля 1-1,5 мВ и уровне «фонового излучения» менее 0,5 мВ максимальная дальность обнаружения радиозакладки с типовой мощностью излучения 5-7 мВт может составлять 5-8 м. Для реальных условий поиска эта характеристика не является определяющей, так как уровень фонового излучения, как правило, всегда превышает чувствительность индикатора поля. Учитывая, что для обнаружения сигнала необходимо, чтобы его уровень превышал «естественный фон» на 5-10 дБ, дальность обнаружения радиозакладки с мощностью излучения 5-7 мВт для реальных условий обычно не превышает 1-2 м.

Интегральная чувствительность современных индикаторов поля составляет от 0,6 до 5 мВ. Спектральная чувствительность индикатора поля во многом зависит от характеристик антенны и входного каскада.

Чувствительность индикаторов поля в режиме измерения частоты сигнала значительно хуже, чем в режиме измерения уровня сигнала, и составляет 5-25 мВ. Ошибка измерения частоты сигнала составляет ± кГц. При использовании радиочастотомеров точность измерения частоты значительно выше - от 1 Гц до 10 кГц. Динамический диапазон измерения уровня входного сигнала индикатора поля определяет максимальный уровень входного сигнала, который может быть отображён на индикаторе прибора, и составляет 40 - 70 дБ. Например, при чувствительности индикатора 1 мВ и динамическом диапазоне 60 дБ максимальный уровень измеренного и отображаемого на индикаторе сигнала составит 1 В. Данная характеристика является наиболее важной при поиске ЗУ в сложной помеховой обстановке, то есть при высоком уровне фонового излучения.

В большинстве индикаторов поля имеется возможность ручной или автоматической регулировки чувствительности. При этом «нулевой» относительный уровень устанавливается в зависимости от общего уровня фонового излучения. Поэтому у некоторых индикаторов поля динамический диапазон индикатора уровня сигнала несколько ниже, чем динамический диапазон измерения уровня входного сигнала.

поле резистор сопротивление магнитный

Размещено на Allbest.ru